多主体建模在水资源管理中的应用:进展与展望

多主体建模作为研究"人类与自然耦合系统"等复杂适应性系统的重要工具,已经被广泛地应用于水资源管理领域.在调研国内外重要研究的基础上,回顾了多主体建模的基础理论、建模工具和框架,并对多主体建模在城市水资源管理、农业水资源管理和流域水资源综合管理3个方面的研究和应用进行了阶段性总结.针对当前研究的不足和难点,结合我国水资源管理的研究现状,提出以下4个研究重点:①加强主体行为决策规则刻画;②加强模型验证和评估研究;③开展代表性流域多主体建模研究;④推动学科交叉和综合集成研究.多主体建模能够揭示人类活动—水文循环的互馈机制,为水资源及水环境的可持续利用和管理提供政策建议,加强多主体建模在水资源管理领域的研究可为水资源管理提供新的思路,推动我国水资源的可持续发展.     

人类从哪里来？——（4）人类演化与古地理、古环境和古气候变化

详细介绍了8 Ma以来全球气候变化的规律,研究表明地球上主要发生过3次冷气候事件：第一次冷气候事件大约发生在距今7 Ma,一股强烈的干冷气流刮过欧洲大陆,穿越赤道地区直达非洲大陆,使得原始森林开始萎缩,面积的缩小导致古猿与人类发生演化分异;第二次冷气候事件大约发生在距今4.2 Ma,那时干冷气候持续发展,非洲大陆的原始森林进一步萎缩,并逐渐演化为稀树草原,出现了南方猿人和傍人;第三次冷气候事件大约发生在距今2.3 Ma,全球气候变化波动较大,冷-暖气候交替发育,地球上出现了真正意义上的人（人属）,并逐渐演化成现代人。根据目前的研究,人类的起源和演化与古地理、古环境和古气候变化密切相关,人类演化历史大致可分为7个时期：撒海尔猿人—原初猿人时期、地居猿人时期、南方猿人—傍人时期、能人—鲁道夫人时期、匠人—直立人时期、先驱人—海德堡人时期和智人时期。     

人类活动对1961～2016年长江流域降水变化的可能影响

人类活动造成的温室气体浓度增加对气候变化的加剧做出了贡献,降水作为重要的气象要素和水循环组成部分,人类活动对其时空变化特征的影响也是当下研究的重要课题。本文以长江流域为例,利用1961～2016年CN05.1逐日降水数据和20世纪气候检测归因计划（C20C+D&A Project）中CAM5.1-1degree模式的逐日降水结果,分析了人类活动对长江流域年降水量及三个极端降水指数时空变化的影响。结果表明:包含人类活动及自然强迫因素的现实情景（All-Hist）的模拟结果与观测结果较为相近。All-Hist情景下的多试验集合平均结果对长江流域降水的模拟能力较为可靠。通过对比两种情景下模拟的长江流域降水量时空变化特征发现:考虑人类活动影响后,长江流域平均降水相对于仅考虑自然强迫情景下时呈现减少趋势,且减少趋势随时间推移加剧;极端降水受人类活动的影响随时间呈现出的增加趋势有所削弱;对平均降水及极端降水变化趋势的影响存在空间差异性,其中受人类活动影响最严重的是上游中部、东南部及中下游东南部地区,均呈现减少趋势;但在长江上游西南部极端降水受人类活动影响显著增加,需要加强该区域洪涝预防工作。另外,人类活动对平均降水的减少贡献最大的时段为2000～2009年,影响最明显季节为秋冬两季;人类活动对极端降水的影响与降水的极端程度成正相关,降水极端性越强,受人类活动影响的变化程度更大,且空间分布上的差异性也更加显著。     

自然资源和国土空间大数据技术应用框架

自然资源和国土空间大数据是科学配置和高效管理自然资源的重要基础,是优化和治理国土空间的重要支撑。本文基于大数据的发展历程、技术现状和主要挑战,概述了自然资源领域大数据感知、管理、分析等方面的关键技术进展,提出了自然资源领域大数据研究与应用中的研究领域单调、技术应用零碎问题;从自然资源、国土空间和人类活动的维度阐述自然资源和国土空间大数据的基本内涵,地域空间无限与资源空间耦合是区别其他大数据的显著特点。在应用需求基础上,构建了要素化、数智化、一体化的自然资源和国土空间大数据技术应用框架,该框架包含数据采集、数据治理、应用支撑、应用和用户5层结构体系和关键技术集成,实现大数据到知识服务再到数智化治理的转变,聚焦自然资源“两统一”核心业务,重构了4个方面10项自然资源业务应用。从自然资源调查监测、“智慧+”监管决策、“互联网+”政务服务3个方面开展应用实践分析;展望了自然资源和国土空间大数据在数据采集存储、数据治理、应用支撑、应用服务方面的发展方向。     

人类移动数据生成方法：研究进展与趋势探讨

人类移动行为与交通、传染病、安全应急等现实应用息息相关。尽管现代信息和通信技术发展使得采集大规模个体移动定位数据成为易事,但涉及个人隐私又存在冗余、缺失和噪声的原始轨迹数据在实际中的可得性和易用性仍有很大局限。通过建模方式生成个体轨迹数据和群体移动数据,使其在统计层面接近并在应用层面可替代真实数据,是值得尝试的解决思路。本文面向个体轨迹数据生成和群体移动数据生成两大研究主题,将生成方法分为基于机理模型的方法和基于机器学习的方法,对其研究进展进行了系统总结,并探讨了其发展趋势和所面临的挑战。本文提出,未来人类移动数据生成方法研究需要多学科深度交叉共同探索人类移动行为底层机制、关注机理模型与机器学习耦合建模、借助生成式人工智能与大语言模型前沿技术、平衡生成数据可用性与隐私保护效果、强调空间泛化与迁移学习能力、控制模型训练与使用成本等。本文认为,人类移动过程是典型的人地交互过程,地理信息科学应在吸纳计算机科学、统计物理学、复杂性科学等多学科理论方法的基础上,充分发挥本学科特色,将空间依赖、距离衰减、空间异质性、尺度等地理空间效应显式纳入建模过程,提升模型性能及合理性。     

慈溪市海岸变迁与滩涂围垦

根据历史和实测资料研究慈溪市海岸变化过程及其成因,结果表明:1)距今约2 500 a慈溪全境已形成南丘北海、中部为滨海平原的地貌格局;2)慈溪滩涂属于淤涨型滩涂,自宋代以来已修建11道海塘,新中国成立前海岸线平均每年向外推移25 m,之后则达到50~100 m;3)慈溪滩涂形成演变的影响因子包括地形约束、河川径流和人类活动等,近代人类活动的作用强度越来越大;4)西三闸附近涨潮潮位增高和庵东滩面淤高、扩大是西三潮沟形成的主要动力因素,其诱因是大规模的人类活动。西三潮沟的整治原则应是“因势利导,围涂治沟”。鉴于目前西三潮沟东西两侧都已完成直堤工程,建议在钱塘江连续丰水年时抛石筑坝,彻底截断西三潮沟。     

龙骨坡遗址第7水平层石制品新材料

文章记述并分析了20世纪90年代后期重庆巫山龙骨坡遗址出土于第7水平层的16件石制品,包括若干各具特色的工具类型,如原型手镐、原型薄刃斧、大型尖刃器、直刃砍砸器、凸刃砍砸器、长刃石刀、短刃石刀、刮削器、凿刃器等,反映出石器制作者明确的工作目标和为了达到目标所经历的一个又一个中间过程;说明了当时的人类对工具制作的具体需求和适当利用自然环境的事实。研究证据还体现了大约200万年前华南早期人类工具类型的多样性与特殊性,标志着中国早期人类在当时阶段所达到的技术发展水平。龙骨坡遗址很可能是东亚早期人类文化的一个发祥地。     

LEADAT: a MATLAB-based program for lead-210 data analysis of sediment cores

1Introduction Tracking the history of man s impact on the en-vironment, it is clear that in many places the periodof greatest impact and most dramatic transformationlies within the last 150 a (Oldfield and Appleby,1984). Many aspects of this impact can be…     

近期黄河入海水量减少成因分析

利用黄河入海控制站利津的实测水文资料及黄河流域的降水和人类活动影响的相关资料等,分析了近期黄河入海水量变化的特征及变化的原因。结果表明,1986年以来黄河入海水量大幅减少,断流现象突出等,与其以前相比,入海水量减少64%;在减少的水量中,“准自然因素影响”约占55%,引黄用水约占31.5%,其它人类活动影响约占13.5%。     

国际海底区域活动与其他海洋开发利用活动的协调研究

为适应国际海洋事务发展形势,促进我国积极参与国际海底区域活动,文章通过分析国际海底区域活动与其他海洋开发利用活动的内涵、范围适用、支配原则和理论依据等,提出二者产生冲突的原因,并探讨协调途径。研究结果表明：国际海底区域活动与其他海洋开发利用活动产生冲突的本质是人类共同继承财产原则与公海自由原则适用的冲突;公海自由原则不适用于国际海底区域;协调国际海底区域活动与其他海洋开发利用活动的核心是坚持国际海底区域的人类共同继承财产原则,发挥国际海底管理局职能,促进国际合作,相关国际组织和国际海底区域组织建立沟通机制,进一步建立健全国际和国内的立法和技术规范。